Das Herz vor dem Altern schützen

Dr. Ming, Dr. Potenza, womit befassen Sie sich in Ihrem Forschungsprojekt?
Dr. Xiu-Fen Ming (XM): Wir studieren den Alterungsprozess und dessen Regulierung, insbesondere den Einfluss des Enzyms Arginase-II auf die Alterung. Dabei betrachten wir verschiedene Organe wie die Nieren, die Lunge oder die Bauchspeicheldrüse und auch das Herz-Kreislauf-System.

Jeder Mensch altert, wo liegt hier das Problem?
XM: Wir leben in einer Gesellschaft, die immer älter wird. Mit dem Alter steigt auch das Risiko für Krankheiten wie Krebs oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Alterung ist aber ein modifizierbarer Prozess. Wobei es uns nicht primär darum geht, die Lebensspanne zu verlängern. Vielmehr soll ein gesundes Altern bei hoher Lebensqualität ermöglicht werden. Arginase-II könnte hier eine wichtige Rolle spielen.

Welche Rolle spielt Arginase-II in der Alterung?
XM: Arginase reguliert die Stickoxidproduktion im Körper. Stickoxid spielt eine wichtige Rolle für den Blutfluss und damit für die Sauerstoffversorgung sämtlicher Organe. Zusammen mit weiteren Funktionen steuert Arginase verschiedene Prozesse, die auch für die Alterung des Herzens verantwortlich zu sein scheinen. Bei jungen Menschen ist die Konzentration dieses Enzyms tief. Mit dem Alter steigt der Spiegel von Arginase-II in verschiedenen Organen an. Dies führt zur Alterung von Zellen, Entzündungen und Vernarbungen in den Organen, auch im Herzen, was zu einer Herzinsuffizienz führen kann.

Dr. Duilio Potenza (DP): Wir konnten zeigen, dass Mäuse ohne Arginase-II länger leben und gesünder altern. Ein geschädigter Herzmuskel erholt sich zudem besser. Wir nehmen deshalb an, dass durch die Hemmung von Arginase-II unmittelbar nach einem Herzinfarkt die Genesung besser und rascher erfolgt. Zudem dürfte es auch positive Effekte in den anderen Organsystemen haben.

Wie können Sie Arginase-II hemmen?
DP: In unseren Versuchen unterdrücken wir das Gen, welches für Arginase-II codiert. Das tun wir mit molekularbiologischen Hilfsmitteln wie CRISPR-Cas oder Gene-Silencing. Für die medizinische Anwendung wäre aber ein Medikament ideal, das geschluckt werden kann. Da es eine weitere Form des Enzyms gibt, Arginase-I, dessen Hemmung Leberschäden und neurologische Störungen verursacht, darf so ein Medikament aber nur Arginase-II hemmen.

Nehmen wir an, sie könnten so ein Medikament entwickeln. Wer würde davon profitieren?
DP: Alle älteren Personen und solche mit Krankheiten oder Risikofaktoren, die eine erhöhte Arginase-II-Konzentration aufweisen, zum Beispiel bei Diabetes, Hypercholesterinämie oder gewissen Krebsarten, könnten davon profitieren.

Was ist Ihre persönliche Motivation für das Forschen?
XM: Ich bin von der Forschung fasziniert, weil sie innovativ, frei im Denken und abenteuerlich in der Erkundung ist, was zu neuen Technologien und therapeutischen Möglichkeiten für Patienten führen kann.
DP: Zu Beginn eines Projekts hat man nur wenige Informationen, dafür viele Theorien, die es auszuprobieren und zu erforschen gilt. Diese Vielfalt an Möglichkeiten ist es, was mich antreibt.